Importância das bactérias na indústria farmacêutica

A Microbiologia Farmacêutica é um ramo aplicado da microbiologia, ligado à indústria farmacêutica, responsável por muitos dos principais objetivos de garantia da segurança do paciente e da qualidade do produto, desde o controle de qualidade, desenvolvimento de produtos e métodos, produção e estabilidade.

Os laboratórios de microbiologia farmacêutica podem estar envolvidos em:

teste de esterilidade; detecção, isolamento, enumeração e identificação de micro-organismos (bactérias, leveduras e bolores), testes de endotoxinas bacterianas em diferentes materiais (por exemplo, matérias primas, água), produtos, superfícies, vestuário e ambiente, e

ensaio utilizando micro-organismos como parte do sistema teste.

Controle de qualidade

Uma área fundamental da microbiologia farmacêutica é o controle de qualidade, pelo estudo dos microrganismos contaminantes, associados à produção de produtos farmacêuticos, uma vez que, a contaminação microbiológica torna-se um problema quando resulta em efeitos indesejáveis quando da utilização desses produtos. Esta preocupação diz respeito tanto a produtos farmacêuticos estéreis como não estéreis, e por isso, a microbiologia farmacêutica está envolvida: na compreensão da probabilidade do aumento de contaminações no produto, procurando formas de minimizar essas contaminações; no desenvolvimento de métodos de detecção de contaminações; e na compreensão da severidade dos efeitos destas, sendo para isso, necessário perceber o tipo do produto, o seu propósito, a natureza e o seu número de contaminantes.

Riscos de Contaminação

Existe um risco significativo quando se encontra contaminação microbiológica em produtos injetáveis, enquanto que em produtos não estéreis (como comprimidos, líquidos orais, cremes, etc.), a maior preocupação está na ausência de microrganismos específicos, como Escherichia coli, Salmonella spp, Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. A microbiologia farmacêutica, foca-se também nas monitorizações do ambiente em que o produto é fabricado, dados que indicam se as salas limpas estão operando corretamente, se a limpeza efetuada é eficiente e se os operadores estão executando, de forma correta, as suas atividades. Os compêndios farmacopeicos como, por exemplo, a United States Pharmacopeia (USP), o FDA e até mesmo documentos da qualidade específicos das indústrias apresentam como etapa inicial a adoção das Boas Práticas de Laboratórios (BPL). A confiabilidade dos resultados analíticos obtidos está respaldada em parte na capacidade da equipe de profissionais e em parte na capacidade operacional do laboratório, ou seja, na infraestrutura.

O conhecimento de BPL permite aos profissionais implantar procedimentos que minimizem os desvios microbiológicos quer seja na parte técnica visando à qualidade do resultado quer seja na segurança do colaborador.

Validação de Metodologia

Outra etapa de suma importância é a validação de metodologia, a qual é composta por informações que possibilitam a confiabilidade nos resultados analíticos, a ausência desse procedimento poderá dificultar a interpretação de muitos dados microbiológicos. Recursos adotados nesta fase incluem o emprego de diluição, filtração e agentes químicos sendo comum a associação entre os mesmos. Os ensaios devem ser executados atendendo as exigências das especificações de qualidade.

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Escrito por: João Borin | Bacharel em Química, Unicamp e M. Sc. Química Orgânica, Unicamp

Referencias Sutton, S., Singer, D. C.; Microbiological Best Laboratory Practices, USP <1117> Value and Recent Changes to a Guidance of Quality Laboratory Practices; American Pharmaceutical Review, Vol.14, Issue 4, USA, 2011 Controle de Qualidade Biológico http://www.ictq.com.br/industria-farmaceutica/370-controle-de-qualidade-microbiologico acessado em 26/01/2018. Sandle, T; Sterility Test Requirements for Biological Products. Pharmaceutical Microbiology Forum Newsletter – Vol. 17, nº 8, 2011.

As bactérias não são somente organismos causadores de doenças! Elas contribuem, e muito, para melhorar a qualidade ambiental e de vida de diversas espécies. No sistema digestório de alguns organismos, como ruminantes e cupins, por exemplo, determinadas bactérias auxiliam na quebra de algumas substâncias, como a celulose.

O que diz respeito a cadeias alimentares, muitos destes indivíduos, juntamente com determinados tipos de fungos, são capazes de decompor a matéria orgânica oriunda de organismos mortos e seus resíduos, liberando para o ambiente diversos nutrientes de composição mais simples, sendo estes aproveitados por outros seres vivos.

Podem, também, disponibilizar compostos nitrogenados para as plantas ao morrer, liberando no solo nitrogênio na forma de amônia que, em seguida, pode formar íons amônio e ser aproveitado por alguns vegetais; ou, em vida, no caso das do Gênero Rhizobium, se unir simbioticamente a leguminosas, fornecendo nitrogênio às plantas enquanto recebe açúcares e outros compostos orgânicos.

Estes organismos também são muito importantes em estações de tratamento de esgoto, onde bactérias convertem a matéria orgânica em produtos que podem ser empregados, posteriormente, como fertilizantes; e em aterros sanitários, situação na qual algumas bactérias anaeróbicas são capazes de degradar a matéria orgânica e liberar gás metano, este que pode ser aproveitado como combustível.

No que tange a biotecnologia, podem ser utilizadas:

- Em processos de biorremediação, como determinadas espécies do gênero Pseudomonas, capazes de oxidar compostos nocivos em substâncias inofensivas ao meio ambiente;

- Na fabricação de laticínios (Gêneros Lactobacillus e Streptococcus), vinagres (Acetobacter) e até mesmo do ácido glutâmico (Corynebacterium);

- Na produção de antibióticos, como a neomicina (Streptomyces);

- Na produção da toxina botulínica (Clostridium botulinum);

- No processo de modificação genética de organismos.


Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

Muitas pessoas acreditam que as bactérias não servem para nada, ou melhor, que só nos causam diversas doenças. Mas isto está longe de ser verdade - felizmente! De fato, algumas bactérias provocam doenças. Outras, no entanto, são amplamente exploradas para melhorar nossa qualidade de vida, em diversos aspectos: quanto à nossa alimentação, na produção de insulina, nos tratamentos de beleza, no ambiente etc. Vamos ver como isso ocorre?

Para começar, quanto à nossa alimentação, as bactérias são amplamente utilizadas para a fabricação de iogurtes, por exemplo. Você certamente já ouviu falar em lactobacilos vivos, que estão presentes num produto de marca famosa. Mas de que modo as bactérias atuam no iogurte? Bem, elas transformam o açúcar contido no leite (lactose) em ácido láctico.

Desse modo, o leite torna-se azedo, mudando assim o seu pH. Isso faz com que a proteína do leite se precipite, formando o "coalho". Mas, em matéria de alimentação, além das bactérias que atuam no leite, há também aquelas que modificam o álcool etílico em ácido acético, formando o vinagre, que tempera saladas e diversos pratos.

Importância ecológica das bactérias

A atuação das bactérias no ambiente também merece destaque: é extremamente importante para a reciclagem de matéria orgânica, ou seja, as bactérias, juntamente com os fungos, realizam o processo de decomposição transformando a matéria orgânica morta e devolvendo-a ao solo sob a forma de matéria inorgânica.

  • Importância das bactérias na indústria farmacêutica

    Estrutura celular de uma bactéria

Outro aspecto importante, no âmbito ecológico, se refere ao ciclo do nitrogênio, pois os seres vivos não absorvem este elemento químico diretamente do ar (existem na atmosfera cerca de 71 %).

As bactérias do gênero Rhizobium que se encontram nas raízes de plantas leguminosas, como por exemplo, o feijão, milho, ervilha, etc., é que transformam o nitrogênio atmosférico em sais nitrogenados (nitrito e nitrato) para as plantas, aumentando a quantidade de nutrientes que elas absorvem.

Na seqüência, o nitrogênio é passado para os animais herbívoros, que se nutrem das plantas, e depois aos carnívoros, que se alimentam dos herbívoros.

Bactérias como fertilizantes e digestivos

Há ainda outras bactérias dos gêneros Nitrossomonas e Nitrobacter que transformam respectivamente, a amônia (NH3) liberada pela urina dos animais em nitrito e o nitrito em nitrato, o que aumenta a fertilidade do solo.

As bactérias também associam-se a outros seres vivos, estabelecendo relações ecológicas, sendo o mutualismo (uma união de que dependem dois seres vivos e na qual ambos são beneficiados) muito comum. Um exemplo disso ocorre entre os ruminantes e as bactérias que vivem em seu estômago.

Sem elas, o ruminante não conseguiria absorver o máximo dos nutrientes dos vegetais, devido à falta de uma enzima capaz de quebrar a celulose. Esse trabalho é realizado pelas bactérias. Em troca disso, estas ganham moradia e alimentação. Portanto, o benefício é mútuo.

Bactérias e controle biológico

As bactérias também são amplamente utilizadas no combate as pragas na agricultura. Um exemplo disto é o Bacillus thuringensis, que ataca as larvas de determinados insetos, produzindo cristais de proteínas que acabam por romper seus intestinos, ocasionando a morte dessas mesmas larvas. Desse modo, elas controlam os insetos que atacam as plantações - o que nós denominamos de controle biológico ou natural de pragas.

Ainda no âmbito ambiental encontramos as bactérias, juntamente com outros microorganismos, no tratamento biológico de águas de rios poluídos, em biorreatores, que, operados sob determinadas condições, resultam na estabilização da matéria orgânica poluente. Os sistemas de tratamento biológico de resíduos visam promover a remoção da matéria orgânica e se possível a degradação de compostos químicos.

Uso farmacêutico e cosmético

As bactérias também podem ser programadas, através da engenharia genética, para produzir a insulina. Esse hormônio (insulina) é de suma importância para controlar a taxa de açúcar no sangue, garantindo níveis apropriados à sobrevivência humana.

No campo da estética pessoal, as bactérias também estão sendo utilizadas, ou melhor, sua toxina é posta em ação. É o caso da toxina botulínica (o "botox") que serve para paralisar, por um período, a musculatura do rosto (linhas de expressão), evitando as rugas da idade.

Em suma, a existência de diferentes formas de vida em nosso planeta necessita da presença das bactérias e de sua vasta atuação no ambiente, na alimentação, na saúde física e até na estética.

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